Video
Toetsing
Voldoet de grijper wel aan al onze eisen die we hebben
opgesteld in het programma van eisen en wensen? Om dit
te controleren hebben we meerdere testruns uitgevoerd.
Wensen zijn cursief gedrukt.
De grijper moet een appel van een breedte van minimaal 70 mm en maximaal 90 mm kunnen grijpen. Daarnaast moet de grijper een appel met een hoogte van minimaal 50 mm en maximaal 80 mm kunnen grijpen. Bovendien moet het mechanisme een appel van minimaal 100 g en maximaal 175 g kunnen optillen.
We hebben de 5 verschillende appels getest. De kleinste breedte die we getest hebben is 71 mm (appel 5) en de grootste is 86 mm (appel 1). De kleinste hoogte die we getest hebben is 67 mm (appel 2) en de grootste hoogte is 76 mm (appel 5). De lichtste appel was 125 g (appel 3), de zwaarste 156 g (appel 1). De grijper was in staat om deze appels te grijpen en had voldoende grip om de appel vast te houden tijdens de runs. We hebben tevens een beurse appel getest (appel 1) omdat we niet gespecificeerd hadden in ons programma van eisen en wensen dat de appel alvorens de run onbeschadigd moet zijn. We hebben met deze appels niet kunnen controleren of voldaan wordt aan de minima en maxima van onze eisen, maar verwachtten dat dit wel het geval is. Wellicht hadden we de afmetingen en het gewicht in ons programma van eisen en wensen een minder grote range kunnen geven.
De appel mag na de verplaatsing indeukingen van maximaal 1 mm hebben.
De appel heeft na de verplaatsing geen indeukingen.
Na de verplaatsing moet de schil van de appel nog intact zijn.
De grijper ging enkele runs te hard over het muurtje heen waardoor de grijper met appel op het plateau stuitte en de appel beschadigde.
Er mag na de verplaatsing geen residu van de grijper achterblijven op de appel.
De omstanders moeten zich niet kunnen snijden aan losse onderdelen.
Na 10 runs moeten alle onderdelen nog vastzitten.
Het mechanisme (excl. pneumatische actuatoren, de perspex plaat, bouten en moeren) mag maximaal 200 euro kosten.
Het mechanisme (excl. pneumatische actuatoren, de perspex plaat, bouten en moeren) mag maximaal 140 euro kosten. Dit komt neer op maximaal 20 euro per persoon.
De totale kosten waren €61,50. Dit komt neer op €8,79 per persoon.
Het mechanisme wordt met drie pneumatische actuatoren aangestuurd, waarvan 2 een trekkracht kunnen leveren van 23,30 N en een duwkracht van 29,43 N en waarvan 1 een trekkracht kan leveren van 44,15 N en een duwkracht van 58,86 N. De slag van ieder van deze actuatoren is 100 mm.
Het mechanisme wordt met twee pneumatische actuatoren aangestuurd, waarvan 1 een trekkracht kan leveren van 23,30 N en een duwkracht van 29,43 N en waarvan 1 een trekkracht kan leveren van 44,15 N en een duwkracht van 58,86 N. De slag van elk van deze actuatoren is 100 mm.
De pneumatische actuatoren moeten aan het eind van de montage kunnen worden toegevoegd. Aan het einde van de demonstratie moeten deze ook weer verwijderd kunnen worden.
De actuatoren moeten binnen 5 minuten in te bouwen zijn.
Het mechanisme moet binnen 3 minuten in elkaar te zetten zijn.
De kost maximaal drie minuten om de actuatoren in te bouwen in het mechanisme.
De totale afmeting van het mechanisme mag maximaal 1 meter in de y-richting en 1,5 meter in de x-richting zijn.
De totale afmeting van het mechanisme is 0,72 meter in de y-richting en 0,88 meter in de x-richting.
De appel moet binnen 30 seconden van begin- naar eindpositie verplaatst zijn.
De gemiddelde tijd was 21 seconden, met een minimum van 15 seconden en een maximum van 29 seconden.
De appel moet in begin- en eindpositie met de steel naar boven liggen.
De appel moet na de beweging binnen 50 mm van de roos liggen.
De appel moet na de beweging op de roos liggen.
De grijper ging enkele runs te hard over het muurtje heen waardoor de grijper me appel op het plateau stuitte en de appel wegrolde. Bij de runs waarbij de grijper wel rustig over het muurtje heen ging, was de gemiddelde afstand tot de roos 39 mm.
De appel moet bij een 10 runs telkens op dezelfde plek terechtkomen, met een marge van 20 mm.
De grijper ging enkele runs te hard over het muurtje heen waardoor de grijper me appel op het plateau stuitte en de appel wegrolde. Bij de runs waarbij de grijper wel rustig over het muurtje heen ging, kwam de appel steeds op dezelfde plek terecht (met een marge van 10 mm)
Het mechanisme mag niet beginnen boven het plateau waar de appel ligt en mag niet eindigen boven het plateau waar de appel eindigt.
Discussie
De grijper voldoet aan de meeste criteria. Zelfs een van onze wensen komt uit: het mechanisme werkt met twee actuatoren! De grijper is helaas wel minder betrouwbaar dan dat we van tevoren hadden voorspeld. De betrouwbaarheid van de grijper zou vergroot kunnen worden door de volgende verbeteringen door te voeren:
- Tandwielen gebruiken in plaats van touw: hierdoor valt de cirkelbeweging beter te controleren.
- De standaard van de grijper hoger maken zodat de grijper in de open stand geen kans loopt het muurtje aan te tikken.
- Een kleine actuator gebruiken voor de cirkelbeweging in plaats van de grote actuator. Uit testen bleek dat de druk die benodigd is om de appel stevig vast te houden groter is dan de druk die benodigd is om de cirkelbeweging uit te voeren. Hierdoor bewoog de grijper óf te snel (ongecontroleerd) over het muurtje heen óf had de grijper te weinig grip op de appel.
De verwachting is dat met bovenstaande verbeteringen het ontwerp aan alle gestelde eisen zal voldoen.
Daarnaast is er verbetering mogelijk in de constructie van de verbindingen tussen de verschillende onderdelen. In het huidige ontwerp hebben we voor de verbindingen metalen plaatjes en boutjes gebruikt. Deze verbindingsstukken zouden we in een verbeterd ontwerp uit PMMA kunnen maken. Bovendien zouden we de PMMA platen in kunnen klemmen op de buizen, in plaats van kit te gebruiken. Zo zouden de platen steviger en rechter vastzitten.
In ons ontwerp hebben we besloten gebruikt te maken van een zware kogellager. De as van de lager werd scheef aangeleverd. Deze fout werkte door in het ontwerp. We hadden wellicht beter kunnen kiezen voor een glijlager in plaats van een kogellager zodat de stand tijdens het monteren nog versteld kan worden.
Tijdens het bouwen hebben we ook al een aantal aanpassingen gedaan aan ons oorspronkelijke ontwerp. Het poeliesysteem werd bijvoorbeeld in eerste instantie in beweging gebracht door een plaat PMMA. Deze plaat trok tijdens de run krom. Naar aanleiding van deze observatie hebben we de plaat PMMA vervangen door een metalen strip. Verder waren we van plan schuim te gebruiken om de grip op de appel te verbeteren en ervoor te zorgen dat de appel niet beschadigt. Tijdens het bouwen van het mechanisme bleek echter dat sponsen ook al voldoende zijn. Hier hebben we het dan ook bij gelaten. In eerste instantie wilden we zo min mogelijk hout gebruiken. Uiteindelijk bleek hout juist handig te zijn aangezien dit materiaal ons de mogelijkheid gaf kleine aanpassingen aan te brengen tijdens de fabricage.
Evaluatie
We zijn erg tevreden met de samenwerking binnen onze projectgroep. We hadden duidelijke afspraken en een duidelijke taakverdeling. Om ervoor te zorgen dat de communicatie in de groep soepel verliep, werd er elke week gezamenlijk een taakverdeling gemaakt. Hiermee kon duidelijk worden nagegaan wie zijn taken had uitgevoerd en wat er de volgende keer moest worden gedaan. Deze taakverdeling heeft goed gewerkt en heeft de samenwerking bevorderd.
Aan het begin van het project hebben we erg veel tijd gestoken in gezamenlijk brainstormen en het vertrouwd raken met de ontwerpopdracht. Als gevolg hiervan zijn er in deze sessies veel concepten en ideeën voortgebracht die ervoor hebben gezorgd dat het uiteindelijke ontwerp een optimale van de drie eerder gemaakte concepten combinatie werd. Als we deze essentiële fase hadden overgeslagen was de groep zeer waarschijnlijk in een later stadium van het project tegen problemen aangelopen. Misschien hebben we echter te veel tijd genomen voor het brainstormen. Halverwege week 4 hebben we immers pas een definitieve keuze gemaakt voor ons uiteindelijke ontwerp. Hierdoor kwamen we enigszins krap in de tijd, aangezien aan het eind van week 4 het lasersnijbestand al ingeleverd moest worden.
We hebben in deze acht weken veel geleerd, in het bijzonder over het ontwerpproces. Het opstellen van een programma van eisen en wensen, een morfologische kaart en een goed beargumenteerde conceptkeuze zijn immers essentiële stappen die doorlopen moeten worden alvorens het ontwerp volledig uitgedacht kan worden. Daarnaast hebben we het erg gezellig gehad tijdens de projecturen!
